Bescheiden vleeseter

Jong herderstasje groeit beter met dierlijke voeding

herderstasje is carnivoor bij ontkieming

Zaden van het herderstasje ontlenen voedingsstoffen aan bodemdieren, die ze lokken, doden en verteren, ontdekten Hattie Roberts en collega’s. Het herderstasje is als zaad en kiemplant dus een carnivoor.

De meeste vleesetende planten zijn bijzonder om te zien. Bekerplant, blaasjeskruid, venusvliegenvanger en zonnedauw vangen kleine beestjes met opvallende bekers, vernuftige vallen of kleverige bladeren.
Maar wie zou het herderstasje verdenken van een dierlijk dieet? Deze plant, die vrijwel overal voorkomt, ziet er heel onschuldig uit. Toch kan hij diertjes vangen en hun eiwitten gebruiken als hij ontkiemt, schrijven Hattie Roberts en collega’s. Er zijn onder planten kennelijk ook minder spectaculaire vleeseters of carnivoren.

Dierlijke eiwitten

zaden van herderstasje lokken en doden kleine bodemdiertjes

Het herderstasje (Capsella bursa-pastoris) vangt als plant geen beestjes, maar de zaadjes doen dat wel. Ze krijgen in vochtige bodem een taaie, plakkerige slijmlaag. Heel wat jaren geleden liet John Barber al zien dat kleine bodembeestjes op ontkiemende zaadjes af komen omdat die een lokstof uitscheiden. De beestjes – Barber deed proeven met muggenlarven – plakken aan de zaadjes vast en gaan dood door een gifstof. De zaadjes produceren ook enzymen die eiwitten van hun slachtoffers verteren en nemen de bouwstenen, aminozuren, vervolgens op.
Het lijkt er dus op, stelde Barber, dat de zaadjes dierlijke voedingsstoffen gebruiken. Ze lokken en doden ook aaltjes (rondwormen), eencellige organismen en bacteriën.

Wat extra’s

Nu maakt Hattie Roberts het verhaal rond. Ze liet zaadjes kiemen in aanwezigheid van aaltjes of zonder deze bodemdiertjes en volgde de groei van de jonge plantjes. Haar proeven laten zien dat dierlijke voedingsstoffen de zaadjes een betere start geven.
In grond waaraan aaltjes waren toegevoegd ontkiemden meer zaadjes succesvol dan in grond zonder aaltjes, en de zaailingen waren na tien dagen groter en zwaarder. Drie weken later werkte het effect nog steeds door: jonge plantjes die in grond met aaltjes waren ontkiemd hadden langere wortels en grotere bladeren.
Hoewel zaadjes van het herderstasje dus kunnen ontkiemen zonder voedingsstoffen die van dieren afkomstig zijn, doen ze het beter met. Dierlijke voedingsstoffen hadden op voedselarme grond meer effect dan op voedselrijke grond.

Herderstasje heeft kleine zaadjes, waarin voor de kiemplant maar een minieme voedselvoorraad aanwezig is. Dat verklaart dat de zaadjes goed wat extra’s kunnen gebruiken en dat de planten aan het begin van hun leven carnivoor zijn.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: herdertasje. Harry Rose (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY 2.0)
Klein: zaden van herderstasje. Kinori (Wikimedia Commons, public domain)

Zie ook:
Vleesetende planten met spectaculaire vangstmethoden: bekerplanten, blaasjeskruid, venusvliegenvanger en zonnedauw

Bronnen:
Roberts, H.R., J.M. Warren & J. Provan, 2018. Evidence for facultative protocarnivory in Capsella bursa-pastoris seeds. Scientific Reports 8: 1012. Doi: 10.1038/s41598-018-28564-x
Barber, J.T., 1978. Capsella bursa-pastoris seeds. Are they “carnivorous”? Carnivorous Plant Newsletter 7: 39-42.

Kleine hapjes, grote slokken

Duizenden kreeftjes zuigt kleine alk per dag op

kleine alk eet bijna als een walvis

Kleine alken hebben een voor vogels bijzondere manier om voedsel te vergaren, laten Manfred Enstipp en collega’s zien. De vogels eten ‘bijna als een walvis’, staat boven hun publicatie.

Het is een lastige prooi waar de kleine alk naar zoekt, een zeevogel die al duikend in zee aan de kost komt. Hij leeft voornamelijk van piepkleine eenoogkreeftjes (ook wel roeipootkreeftjes genoemd) en heeft er naar schatting 60.000 per dag nodig. Het valt niet mee om die te pakken te krijgen, want ze kunnen er razendsnel vandoor gaan. Het is hoe dan ook moeilijk om iets kleins in het water te grijpen: het glipt tussen je vingers weg als je het probeert. Hoe krijgt een alk voldoende kreeftjes binnen?
Door gewoon maar met open bek door het water te zwemmen en de beestjes eruit te zeven, veronderstelden Manfred Enstipp en collega’s. Maar toen ze met hogesnelheidscamera’s kleine alken filmden in een proefbassin met eenoogkreeftjes en de beelden bekeken, bleek dat niet te kloppen.

Walvis

De kleine alken, zo zagen de onderzoekers, gaan gericht te werk. Ze zoeken met de ogen het water af naar prooien. Ontdekken ze een kreeftje, dan gaan ze er met gestrekte nek naartoe. Ze rekken hun keelzak op, zodat er onderdruk ontstaat in de mondholte, en openen hun snavel een beetje. Een flinke slok water, met kreeftje en al, wordt dan naar binnen gezogen.
De vogel houdt de prooi vervolgens tegen terwijl hij met zijn dikke tong het overtollige water naar buiten perst door neusgaten en kieren aan de achterkant van de snavel. De hele procedure duurt een halve seconde. Door op deze manier snel achter elkaar kreeftjes binnen te halen – en met wat geluk heeft hij soms er twee tegelijk – krijgt een kleine alk zijn maaltje wel bij elkaar.

Veel vissen passen deze zuigmethode toe om prooien te vangen, maar voor een vogel is het bijzonder. Het doet een beetje denken aan de manier waarop baleinwalvissen aan hun voedsel komen: grote hoeveelheden water innemen en tussen de baleinen door naar buiten persen, waarbij het plankton achterblijft.

Kleine alken broeden in het hoge noorden. Ze zijn ’s winters soms aan de Nederlandse en Belgische kust te zien; bij sterke storm worden ze soms een stuk landinwaarts geblazen.

Willy van Strien

Foto: Allan Hopkins (via Flickr, Creative Commons CC BY-NC-ND 2.0)

Bron:
Enstipp, M.R., S. Descamps, J. Fort & D. David Grémillet, 2018. Almost like a whale – First evidence of suction-feeding in a seabird. Journal of Experimental Biology, 29 mei online. Doi: 10.1242/jeb.182170

Een geluk bij een ongeluk

Vogel vervoert eitjes van wandelende tak die hij opat

Bruinoorbuulbuul verspreidt eitjes van wandelende takken

Sommige wandelende takken lijken nog meer op planten dan je op het eerste gezicht zou denken. Net als de zaden van veel planten kunnen de eitjes door een vogel worden verspreid, laten Kenji Suetsugu en collega’s zien.

De camouflage van wandelende takken is perfect: ze vallen tussen de planten niet op. Toch weten insectenetende vogels hen nogal eens te vinden en te pakken. En dat is dan einde verhaal voor zo’n beestje.
Of misschien toch niet helemaal, melden Kenji Suetsugu en collega’s. Als een onfortuinlijke vrouwelijke wandelende tak rijpe eitjes bij zich draagt, komen sommige daarvan ongeschonden met de vogelpoep naar buiten. Er kan dan zelfs een jong insect uit komen.

Jonkie

De onderzoekers, die werkzaam zijn in Japan, stelden vast dat de eitjes van wandelende takken lijken op plantenzaden: ze hebben dezelfde grootte en kleur en voelen hetzelfde aan dankzij een hard omhulsel. Ze kwamen op het idee dat de eitjes misschien net als plantenzaden een gang door een vogeldarm kunnen overleven. Veel plantensoorten maken vruchten die door vogels of andere dieren worden opgegeten; de zaden blijven intact, worden uitgepoept en ontkiemen. Is iets vergelijkbaars met de insecteneitjes mogelijk?
sommige eitjes van wandelende takken komen intact uit vogeldarmOm het uit te zoeken mengden ze rijpe eitjes van drie soorten wandelende takken met vogelvoer dat ze gaven aan een bruinoorbuulbuul, een van de belangrijkste roofvijanden van de insecten. Ze bekeken daarna diens uitwerpselen onder een stereomicroscoop.
Ze vonden inderdaad een klein aantal eitjes intact terug, en uit een paar van die eitjes kwam later een jong wandelend takje.
Dat moet dan ook lukken als een vogel een vrouwtje met rijpe eitjes heeft ingeslikt, denken de auteurs. De jonkies die na een reis door een vogeldarm uitkomen zouden zelf een geschikte plant moeten vinden om op te leven, maar dat is altijd zo. Een vrouwtje laat haar eitjes normaal gesproken namelijk op de grond vallen en kijkt er niet meer naar om.

Maagdelijk

jonge wandelende tak, uit eitje dat vogeldarm passeerde

Wandelende takken lijken dus niet allen qua uiterlijk op planten, maar hebben nog een verrassend plantaardig trekje: vogels geven de nakomelingen een lift. Voor insecten is dat een unieke gang van zaken.
Het kan alleen bij soorten die zich maagdelijk voortplanten. Dan dragen vrouwtjes namelijk eitjes bij zich die zich kunnen ontwikkelen zonder dat ze bevrucht hoeven worden. Bij wandelende takken komt een aantal soorten met maagdelijke ontwikkeling voor, waaronder de soorten die nu onderzocht zijn.

Vliegroutes

Verspreiding van insecteneitjes via een vogeldarm is niet helemaal vergelijkbaar met de verspreiding van plantenzaden. Zaden zitten in vruchten die een plant speciaal maakt voor de zaadverspreiding; ze zijn er om opgegeten te worden. Het vrouwtje van een wandelende tak laat zich natuurlijk niet expres door een vogel pakken om haar eitjes een lift te bezorgen – camouflage dient juist om dat lot te voorkomen. Maar als ze pech heeft en een vogelmaaltje wordt, dan is het meegenomen als er eitjes overleven en uitkomen, ook al zijn het er maar weinig.
De stevige eitjes zijn overigens geen aanpassing aan verspreiding via vogels, denken de auteurs. Het harde omhulsel zal eerder dienen om sluipwespen tegen te houden die hun eitjes in die van de wandelende takken willen leggen.

Wandelende takken zijn niet mobiel. Dankzij vogels kunnen ze wellicht toch nieuwe leefgebieden bereiken. Interessant is de vraag of de verspreidingspatronen van de insecten, zoals die met dna-onderzoek te achterhalen zijn, samenvallen met vliegroutes van vogels. Dat zou het verhaal ondersteunen dat de eitjes soms als plantenzaden worden verspreid.

Willy van Strien

Foto’s
Groot: Bruinoorbuulbuul (tong zichtbaar). Alpsdake (Wikimedia Commons, Creative Commons BY-SA 4.0)
Klein: eitjes van een wandelende tak (Ramulus irregulariterdentatus) die het spijsverteringskanaal van een vogel passeerden en een jonge wandelende tak die uit zo’n eitje kwam. ©Kenji Suetsugu

Bron:
Suetsugu, K., S. Funaki, A. Takahashi, K. Ito & T. Yokoyama, 2018. Potential role of bird predation in the dispersal of otherwise flightless stick insects. Ecology, 29 mei online. Doi: 10.002/ecy.2230

Instinkers

Aronskelk lokt bromvliegen en hagedis met kadavergeur

Dood-paard-aronskelk is aantrekkelijk voor balearenhagedis

De aronskelk Helicodiceros muscivorus ruikt als een rottend dood beest. Daar komen bromvliegen en een hagedis op af. Ana Pérez-Cembranos en collega’s beschrijven de complexe relaties tussen plant, bromvliegen en hagedis: een verhaal van bedrog, misbruik en profijt.

Op eilanden in de Middellandse Zee groeit een plantje dat vreselijk stinkt, de ‘dood-paard-aronskelk’, Helicodiceros muscivorus. Zijn geur bevat chemische bestanddelen die ook een dood beest in ontbinding verspreidt. Voor een bromvliegvrouwtje is die walm onweerstaanbaar. Ze zoekt namelijk kadavers waar ze haar eitjes op kan leggen, zodat de vleesetende larven voedsel zullen hebben. De dood-paard-aronskelk maakt misbruik van haar behoefte.

De planten stinken op de eerste dag dat ze bloeien. Bromvliegen die het luchtje oppikken, kúnnen het niet negeren. Ze gaan op de bron af en vinden een roze of rood schutblad met het harige uiteinde van de bloeikolf, dat de geur produceert. Als ze landen, blijkt dat uiteinde bovendien warm te zijn. Voor de bromvliegen is de imitatie compleet: dit moet een broeiend kadaver zijn. Geleid door de warmte kruipen ze in de buis die de opgerolde basis van het schutblad vormt om het onderste deel van de bloeikolf, waar vrouwelijke en mannelijke bloemetjes op staan.
Eenmaal binnen vinden ze natuurlijk niet wat ze zoeken; geen rottend vlees te bekennen. Maar als ze weer willen vertrekken, blijkt dat niet te kunnen. Uitsteeksels aan de bloeikolf sluiten de uitgang af. Ze zitten in de val.
En tijdens hun gevangenschap in de kamer met bloemetjes bewijzen ze de plant ongewild een dienst. Het zijn de vrouwelijke bloemen onderaan de bloeikolf die deze eerste dag in bloei zijn. Vliegen die zich al eerder door een aronskelk lieten misleiden, dragen stuifmeel van die plant bij zich en dat komt nu op de vrouwelijke bloemen terecht. Daarmee heeft de plant het eerste succes binnen: de vrouwelijke bloemen zijn bestoven.

De volgende dag zijn de vrouwelijke bloemen uitgebloeid en hebben de mannelijke bloemen hun stuifmeel klaar. De stank en de warmte verdwijnen, de uitsteeksels verwelken en de bromvliegen kunnen naar buiten. Ze passeren de mannelijke bloemen en worden met stuifmeel beladen. En zo behaalt de plant het tweede succes: de vrijgelaten bromvliegen nemen het stuifmeel mee naar vrouwelijke bloemen – als ze tenminste opnieuw een stinkende aronskelk op hun weg vinden en erin trappen.

Zo zijn de bromvliegen gedwongen de dood-paard-aronskelk te bestuiven zonder dat er een beloning zoals nectar tegenover staat. Integendeel: ze verliezen tijd waarin ze naar echte karkassen hadden kunnen zoeken.

Nu laten Ana Pérez-Cembranos en collega’s zien dat ook de balearenhagedis Podarcis lilfordi zich door de geur van de aronskelk laat misleiden. Het dier is omnivoor en eet soms van karkassen. Die zijn bovendien aantrekkelijk als warmtebron; hagedissen zijn koudbloedig en als het koel weer is, gaan ze graag op een broeiend karkas liggen om op te warmen. Bovendien eten ze de bromvliegen die op het aas af komen.
De hagedissen reageren op de geur van de dood-paard-aronskelk hetzelfde als op de geur van een dood dier: ze gaan erheen. Als de geur van een aronskelk afkomstig blijkt te zijn, vinden ze geen vleesmaaltje, maar wel warmte en vliegen, die ze van het schutblad pakken of uit de buis halen.

De hagedissen nemen dus een aantal bestuivers van de planten weg. Maar volgens de onderzoekers blijven er genoeg bromvliegen over om voor bestuiving te zorgen.

De hagedis is dus geen vijand van de aronskelk. Na de bloei, als de besjes rijp zijn, ontstaat er zelfs een mooie samenwerking tussen die twee. De hagedis eet de vruchten en poept de zaden uit. Die ontkiemen beter als ze door de hagedissendarm zijn gegaan. De plant levert de hagedis voedsel en de hagedis verspreidt de zaden en verhoogt hun kiemkracht.
Op het eilandje Aire ten zuidoosten van Menorca, waar het onderzoek is gedaan, is de dood-paard-aronskelk een nieuwkomer. Hij groeit er naar schatting pas een jaar of vijftig. Hij heeft zich in die tijd in hoog tempo over het eilandje verspreid en staat er nu plaatselijk in grote dichtheden. Dat is te danken aan de hagedis, die de vruchten heeft leren eten en nu de belangrijkste zaadverspreider is, denken de onderzoekers.

Willy van Strien

Foto: Balearenhagedis op het schutblad van de aronskelk © Ana Pérez-Cembranos

Bronnen:
Pérez-Cembranos, A., V. Pérez-Mellado & W.E. Cooper, 2018. Balearic lizards use chemical cues from a complex deceptive mimicry to capture attracted pollinators. Ethology  124: 260-268. Doi: 10.1111/eth.12728
Angioy, A-M.,  M. C. Stensmyr, I. Urru, M. Puliafito, I. Collu & B. S. Hansson, 2004. Function of the heater: the dead horse arum revisited. Proceedings of the Royal Society London B 271: S13-S15. Doi: 10.1098/rsbl.2003.0111
Stensmyr, M.C., I. Urru, I. Collu. M. Celander. B.S. Hansson & A-M. Angioy, 2002. Rotting smell of dead-horse arum florets. Nature 420: 625-626. Doi: 10.1038/420625a

Tweedehands maaltje

Zeenaaktslak steelt het voedsel van zijn voedsel

zeenaaktslak Cratena peregrina steelt de prooi van zijn prooi

Het dieet van de zeenaaktslak Cratena peregrina bestaat niet alleen uit de hydroïdpoliepen waarop hij leeft. Hij pikt ook het voedsel dat de poliepen verzameld hebben, ontdekten Trevor Willis en collega’s.

Cratena pelegrina is een sprookjesachtig mooi beestje. Op zijn witte rug staan tientallen rode stekels met een lichtgevende blauwe punt – net kaarsjes. De zeenaaktslak leeft in de Middellandse Zee en het oostelijk deel van de Atlantische Oceaan op vertakte kolonies van hydroïdpoliepen, zoals Eudendrium ramosum en Eudendrium racemosum. De kolonies bieden hem een woonplaats, de poliepen zijn eetbaar en ze hebben verdedigingswapens die de zeenaaktslak goed kan gebruiken. En ze vangen ook nog eens goed voedsel, laten Trevor Willis en collega’s zien.

Hydroïdpoliepen zijn neteldieren, net als kwallen, en hebben een krans van tentakels rond de bek waarmee ze hun prooien, planktondiertjes, grijpen. Ze hebben ook netelcellen die een ‘harpoentje’ met gif kunnen afschieten om prooien te verlammen of roofvijanden af te schrikken; zo’n harpoentje heet netelblaasje of nematocyst.
Maar Cratena peregrina laat zich niet afschrikken. Het was al lang bekend dat deze zeenaaktslak de poliepen kan eten zonder daar last van te hebben: hij is op de een of andere manier beschermd tegen nematocysten die worden afgevuurd terwijl hij poliepen eet. Hij krijgt ook veel nematocysten binnen die niet zijn afgeschoten. Die verteert hij niet, maar ze passeren ongeschonden het darmkanaal. Hij is er zuinig op. Sommige niet-afgeschoten en intacte nematocysten gaan met de uitwerpselen mee naar buiten, maar vele worden opgeslagen in speciale zakjes in de rugstekels.
Zo eigent de naaktslak zich de wapens van zijn prooi toe, en hij kan die inzetten om hongerige vissen af te schrikken. Vanwege de felle waarschuwingskleuren leren die gauw genoeg dat ze maar beter van dit mooie, maar gemeen stekende hapje kunnen afblijven.

Nu laat Willis zien dat Cratena peregrina niet alleen tweedehands wapens aan de hydroïdpoliepen ontleent, maar ook het voedsel afpakt dat zij hebben gevangen. In labproeven bleek dat de naaktslakken bij voorkeur poliepen eten die net prooien te pakken hebben, in dit geval larven van pekelkreeftjes. Zo krijgt de naaktslak in één moeite twee typen voedsel binnen: zijn prooi en de prooi van zijn prooi. Het tweedehands voedsel, dierlijk plankton, blijkt een belangrijk deel uit te maken van zijn dieet – en mooi dat hij die diertjes niet zelf hoeft te vangen.

Willy van Strien

Foto: Cratena peregrina op Eudendrium ramosum. Français (Wikimedia Commons, public domain)

Mooie beelden van de zeenaaktslak op YouTube

Bronnen:
Willis, T.J., K.T.L. Berglöf, R.A.R. McGill, L. Musco, S. Piraino, C.M. Rumsey, T.V. Fernández & F. Badalamenti, 2017. Kleptopredation: a mechanism to facilitate planktivory in a benthic mollusc. Biology Letters 13: 20170447. Doi: 10.1098/rsbl.2017.0447
Greenwood, P.G., 2009. Acquisition and use of nematocysts by cnidarian predators. Toxicon 54: 1065-1070. Doi:10.1016/j.toxicon.2009.02.029
Aguado, F. & A. Marin, 2007. Warning coloration associated with nematocyst-based defences in aeolidiodean nudibranchs. Journal of Molluscan Studies 73: 23-28. Doi:10.1093/mollus/eyl026
Martin, R., 2003. Management of nematocysts in the alimentary tract and in cnidosacs of the aeolid nudibranch gastropod Cratena peregrina. Marine Biology 143: 533-541. Doi: 10.1007/s00227-003-1078-8

Energiebesparing

Venusvliegenvanger heeft zijn vallen zuinig afgesteld

venusvliegenvanger is zuinig met energie

Vleesetende planten moeten zuinig zijn op hun energie, anders kost het meer om insecten te vangen en te verteren dan dat het oplevert. De venusvliegenvanger heeft verschillende trucs om energieverspilling te beperken, ontdekten onder meer Andrej Pavlovič en collega’s.

Het irritante gebrom van een vlieg is ineens opgehouden. Ik kijk naar mijn venusvliegenvangertje en ja hoor… één van de vallen is dichtgeklapt. Sneu voor die vlieg, maar wat een bijzonder plantje! Want probeer maar eens een vlieg te vangen.
De venusvliegenvanger (of venusvliegenval, Dionaea muscipula) komt voor in Noord- en Zuid-Carolina (Verenigde Staten), waar hij groeit in zonnige, natte gebieden met voedselarme grond; hij kan zich daar handhaven door insecten te ‘eten’. De vangst van een vlieg levert het plantje veel voedingsstoffen op. Maar het proces vreet ook energie, en de balans tussen opbrengst en kosten moet positief zijn, anders groeit het plantje niet. Het heeft dan ook een aantal trucs ontwikkeld om zo weinig mogelijk energie te verspillen, schrijven Andrej Pavlovič en collega’s.

bladeren van venusvliegenvanger hebben een val aan het eindDe bladeren vormen een rozet, en elk blad heeft een tweelobbige val aan het uiteinde met een rij van tien à twintig tanden aan de rand van elke lob. Klieren langs de rand scheiden een suikerrijk goedje af om insecten te lokken. Op elke lob staan een paar voelharen die reageren als ze in contact komen met een insect, met als gevolg dat de val razendsnel dichtklapt. Verder zit de val vol met klieren; die scheiden enzymen af om een gevangen prooi te verteren en eiwitten om de vrijkomende voedingsstoffen op te nemen.
Het kost de plant veel energie om de vallen in bedrijf te houden en lokstoffen, verteringsenzymen en opname-eiwitten te maken. Hoe houdt hij dat verbruik binnen de perken?

1 Om te beginnen klapt een val pas dicht als de trilharen binnen twintig seconden tenminste twee keer zijn aangeraakt. Dan is de kans groot dat er een bewegend beestje is geland. Een val sluit zich dus niet zomaar als er een stofje komt aanwaaien en een voelhaar raakt.

2 Maar niet ieder beestje is een lekkere vette vlieg. Een dichtgeklapte val houdt dan ook nog even kieren tussen de tanden, zodat kleine beestjes die de moeite van het verteren niet waard zijn kunnen ontsnappen. Als de val leeg is, gaat hij na een paar uur weer open. Maar zit er een groot insect gevangen, dan zal die in paniek raken en worstelen om vrij te komen. Zijn bewegingen zijn voor de val het signaal om zich hermetisch te sluiten; de tanden klemmen vast in elkaar, de lobben worden stevig aangedrukt. Als de voelharen tenminste vijf keer zijn beroerd, komt de afscheiding van verteringsenzymen en opname-eiwitten op gang, en hoe meer bewegingen de prooi maakt, hoe hoger de productie is.

3 Toch kan een val ten onrechte dichtklappen, gesloten blijven en verteringsenzymen en opname-eiwitten gaan afscheiden, namelijk als hij beschadigd wordt. De oorzaak van die vergissing ligt in de evolutie van vleesetende planten; de gewoonte om insecten te vangen is waarschijnlijk ontstaan uit de reactie op insectenvraat.
Bij gewone planten wekt vraat een elektrisch signaal op dat op zijn beurt de productie van bepaalde plantenhormonen stimuleert, namelijk jasmonaten. Die zetten de planten ertoe aan om gifstoffen aan te maken die de insecten remmen, niet alleen op de aangevreten plek, maar uit voorzorg ook elders in de plant. Bij vleesetende planten, zoals de venusvliegenvanger, is dat iets veranderd. Bij deze planten wekt contact met een insect een elektrisch signaal op dat de productie van jasmonaten in gang zet; die hormonen zetten deze planten ertoe aan om verteringsstoffen en opname-eiwitten te produceren. Het elektrische signaal doet ook de val van de venusvliegenvanger dichtklappen.
Pavlovič deed een experiment waarbij hij herhaaldelijk met een naald in een val van venusvliegenvangers prikte om vraat na te bootsen, en hij laat zien dat die val daar net zo op reageert als op een insect dat de voelharen aanraakt: de val klapt dicht en er verschijnen jasmonaten. Als Pavlovič doorging met af en toe prikken, scheidde de val verteringsenzymen en opname-eiwitten af – allemaal voor niets. Maar de misplaatste reactie blijft beperkt tot de beschadigde val en treedt niet elders in de plant op, zoals bij de verdediging tegen vraat wel het geval is.

4 De afscheiding van verteringsenzymen en opname-eiwitten draait niet meteen op volle toeren. Pas als er bepaalde stoffen vrijkomen van een gevangen prooi wordt de productie tot de hoogste snelheid opgevoerd. Is er geen prooi, dan stopt het proces. Zo verspilt de plant weinig energie bij een vergissing.

Na ongeveer tien dagen is de vlieg verteerd en gaat de val weer open. Bij mijn plantje gebeurde dat overigens niet: de val met de vlieg erin is afgestorven. Misschien was die val te oud.

Willy van Strien

Foto’s
Groot: ©Andrej Pavlovič
Klein: Olivier License (via Flickr, Creative Commons CC BY-NC-ND 2.0)

Kijk hoe een vlieg gevangen wordt

Bronnen:
Pavlovič, A., J. Jakšová & O. Novák, 2017. Triggering a false alarm: wounding mimics prey capture in the carnivorous Venus flytrap (Dionaea muscipula). New Phytologist 216: 927-938. Doi: 10.1111/nph.14747
Böhm, J., S. Scherzer, E. Krol, I. Kreuzer, K. von Meyer, C. Lorey, T.D. Mueller, L. Shabala, I. Monte, R. Solano, K.A.S. Al-Rasheid, H. Rennenberg, S. Shabala, E. Neher & R. Hedrich, 2016. The Venus flytrap Dionaea muscipula counts prey-induced action potentials to induce sodium uptake. Current Biology 26: 286-295. Doi: 10.1016/j.cub.2015.11.057
Libiaková, M., K. Floková, O. Novák, L. Slováková & A. Pavlovič, 2014. Abundance of cysteine endopeptidase dionain in digestive fluid of Venus flytrap (Dionaea muscipula Ellis) is regulated by different stimuli from prey through jasmonates. PLoS ONE 9: e104424. Doi:10.1371/journal.pone.0104424
Pavlovič, A., V. Demko & J. Hudák, 2010. Trap closure and prey retention in Venus flytrap (Dionaea muscipula) temporarily reduces photosynthesis and stimulates respiration. Annals of Botany 105: 37-44. Doi:10.1093/aob/mcp269

Bloemetjesjurk

Krabspin misleidt bestuivers met vorm en kleur

krabspin is vermomd als bloemetje

De spin Epicadus heterogaster heeft de kleur van een bloem, en niet voor niets, laten Camila Vieira en collega’s zien: bijen komen op de kleur af en worden prooien. De eigenaardige vorm van de spin maakt de vermomming compleet.

Voor het krabspinnetje Epicadus heterogaster uit Brazilië is het altijd carnaval, zo lijkt het. Het beestje is vermomd als bloemetje: het is wit, geel of paars en heeft een achterlijf met opvallende uitsteeksels. Zo misleidt zij insecten die bloemen bezoeken om nectar te verzamelen en die al doende de bloemen bestuiven, is het idee. Als die op de spin afkomen, hoeft ze haar poten maar uit te steken om ze te pakken. De bestuivers zijn prooien geworden.
Camila Vieira en collega’s bewijzen nu dat insecten zoals bijen inderdaad op de kleur van de spin af komen.

Net als veel bloemen heeft Epicadus heterogaster een ultraviolette component in haar kleur. Wij kunnen die ultraviolette kleur niet zien, maar insecten zien het uitstekend en sommige insecten, zoals bijen, hebben er een voorkeur voor. De kleur van de spin steekt duidelijk af tegen het groene blad waarop ze haar bezoekers opwacht.
Om te bewijzen dat de kleur insecten lokt, behandelden de onderzoekers verdoofde vrouwelijke spinnen met zonnebrandcrème die het ultraviolet tegenhoudt. Smeerden ze de crème op de rug van een vrouwtje, dan zagen langsvliegende bestuivers geen ultraviolet meer en kwamen ze niet op de spin af. Integendeel, ze gingen haar juist uit de weg. Maar brachten ze de crème op de buik van een spin aan, dan bleef zij er voor passerende bestuivers normaal uitzien en dan benaderden die haar wel. De ultraviolette kleur misleidt bestuivers dus, en de bloemachtige vorm zal daar ongetwijfeld bij helpen.

Jonge vrouwtjes hebben dezelfde ultraviolette kleur als volwassen vrouwtjes. Maar zij gebruiken de gelijkenis met een bloem op een andere manier. Ze zitten niet op een groen blad om bestuivers te lokken, want ze zijn zo klein dat bestuivers toch niet in hen geïnteresseerd zijn. En dan kunnen ze maar beter niet opvallen, want hun roofvijanden zien ze ook. Jonge spinnetjes zitten dan ook meestal op een bloem, waar ze prima gecamoufleerd zijn.

Willy van Strien

Foto: Alex Popovkin (Wikimedia Commons, Creative Commons CC BY 2.0)

Epicadus heterogaster in levende lijve op TouTube

Ook de orchidee-bidsprinkhaan bootst een bloem na om insecten te vangen

Bron:
Vieira, C., E.N. Ramires, J. Vasconcellos-Neto, R.J. Poppi & G.Q. Romero,2017. Crab spider lures prey in flowerless neighborhoods. Scientific Reports 7: 9188. Doi: 10.1038/s41598-017-09456-y

Plakken en pakken

Bodemjachtspin overmeestert prooi met lijmdraden

bodemjachtspin vangt prooi met lijmdraden

Is een prooi gevaarlijk? Stribbelt hij tegen? Veel bodemjachtspinnen weten daar wel raad mee. Ze omzwachtelen de poten van hun slachtoffer met draden waar een laag taaie lijm op zit, laten Jonas Wolff en collega’s zien.

Bodemjachtspinnen vangen hun prooien niet door een web te maken, maar ze doen precies zoals hun naam zegt: ze bejagen ze op de bodem. Voor sommige van hen is dat een riskante onderneming, omdat zij op grote of gevaarlijke prooien afgaan, zoals mieren en andere spinnen. Jonas Wolff en collega’s achterhaalden hoe zij erin slagen om die prooien te overmeesteren.
Bodemjachtspinnen (Gnaphosidae) komen overal ter wereld voor. In Nederland leven ongeveer 35 soorten; zij hebben mooie namen, zoals mierendief, harige muisspin en stalmuursluiper.
Wolff filmde het gedrag van een aantal bodemjachtspinnen die een mogelijk slachtoffer in het oog krijgen en analyseerde de beelden.

Een bodemjachtspin probeert een prooi eerst met zijn voorpoten te pakken, zo bleek. Lukt dat niet omdat het slachtoffer groot of weerbarstig is, dan schakelt hij al gauw over op een andere tactiek. Hij brengt plakkerige draden aan op de bodem en rond de poten en monddelen van de tegenstander. Die raakt verstrikt en kan niet veel meer doen, al weet een gelijmde spin soms nog gemeen te bijten – de jacht blijft gevaarlijk.
Andere spinnensoorten maken niet zulke lijmdraden. Spinnenzijde wordt gemaakt in zijdeklieren, en de onderzoekers vergeleken daarom de zijdeklieren van bodemjachtspinnen met die van andere spinnen. Ze vonden duidelijke verschillen.

Er zijn verschillende typen zijdeklieren om verschillende soorten zijde te kunnen spinnen. De klieren produceren een vloeibaar mengsel van zijde-eiwitten en hebben een taps toelopende afvoerbuis die eindigt in een tuitje op een spintepel. Spinnen hebben een tot vier paar spintepels op het achterlijf; ze maken draden door het eiwitmengsel door de nauwe opening van een tuitje naar buiten te trekken.
Op het grootste paar spintepels zit bij de meeste spinnen een tuitje van een grote ampullate klier (er is geen Nederlandse naam). Die levert de sterke zijde waar webbouwende spinnen de dragende draden van hun web van maken; ook de draad waaraan spinnen zich kunnen laten vallen bestaat uit deze zijde. Daarnaast zijn er de openingen van een aantal kleine piriforme klieren. Die leveren korte, kleverige zijdevezels die spinnen omvormen tot ‘plakkertjes’ waarmee ze de draden van hun web op de kruispunten aan elkaar lijmen, of het web of de valdraad aan bijvoorbeeld een boom vastmaken.
De klieren van bodemjachtspinnen die met lijmdraden werken zijn anders. De ampullate klieren zijn bij hen in verhouding maar klein, terwijl de piriforme klieren sterk vergroot zijn en forse tuiten hebben. Deze grote piriforme klieren maken de zijde voor de draden waarmee de spinnen hun prooien immobiliseren. De draden zijn bedekt met een laag buigzame, taaie lijm, perfect om een tegenstribbelende prooi in bedwang te houden.

De bodemjachtspinnen hebben dus een nieuwe vorm en toepassing van piriforme zijde ontwikkeld en de bouw van de zijdeklieren is aangepast. Gevolg is wel dat deze spinnen geen stevige draden kunnen maken en ook geen goed functionerende plakkertjes. Net als veel andere spinnen bouwen ze een zijden nest om in te schuilen (van nog weer een ander type zijde), maar ze kunnen dat nest minder goed aan de ondergrond bevestigen. Dat is de prijs die ze betalen voor hun exclusieve jachtmethode.

Willy van Strien

Foto:
Stalmuursluiper Scotophaeus blackwalli. Richard Pigott (via Flickr; Creative Commons CC BY-SA 2.0)

Bron:
Wolff, J.O., M. Řezáč, T. Krejčí & S. Gorb, 2017. Hunting with sticky tape: functional shift in silk glands of araneophagous ground spiders (Gnaphosidae). Journal of Experimental Biology 220: 2250-2259. Doi: 10.1242/jeb.154682

Snelle plant

Watervlo is kansloos tegen blaasjeskruid

loos blaasjeskruid, een vleesetende waterplant

Van ontsnappen is geen sprake als een watervlo een vangblaasje van blaasjeskruid raakt. Binnen een fractie van een seconde klapt het deurtje van de val open en dicht en is de watervlo verdwenen. Het gaat met een kracht waartegen het beestje zich niet kan verzetten, laten Simon Poppinga en collega’s zien: het is meteen uitgeschakeld.

Sommige vleesetende planten, die hun voedingsstoffen uit dierlijke prooien halen, hebben dichtklappende vallen waarmee ze insecten of andere kleine beestjes vangen. Die vallen zijn razendsnel. Kampioen zijn blaasjeskruidsoorten die in water leven, schrijven Simon Poppinga en collega’s.
groot blaasjeskruid, blad met vangblaasjesBoven water zijn van deze drijvende waterplanten alleen de stengels met gele bloemen te zien. Die doen niet vermoeden dat de planten onder water zo gevaarlijk zijn. Daar hebben ze veerdelige bladeren met vangblaasjes. Met een hogesnelheidscamera filmden de onderzoekers hoe vangblaasjes van loos blaasjeskruid een watervlo opzuigen.

De blaasjes zijn gevuld met water, soms ook met wat lucht, en doordat ze constant water naar buiten pompen heerst er een onderdruk. Ze zijn afgesloten met een buigzaam deurtje dat aan de bovenkant vastzit en aan de onderkant op een drempel rust. Het deurtje is bol naar buiten toe. Er staan wat haren op die reageren op aanraking.

Als een watervlo zo’n haar raakt, is hij verloren. Dan klapt de deur om van bol naar hol. In die positie kan hij de waterdruk van buiten niet weerstaan, dus hij zwaait naar binnen toe open. Met een snelheid die tot wel 4 meter per seconde kan oplopen schiet de watervlo dan met het instromende water door de deuropening. Hij is volkomen machteloos. Binnen komt de waterstroom bijna tot stilstand; de sterke versnelling en vertraging zijn genoeg om het diertje te versuffen en misschien zelfs te doden. Bewegen doet het in elk geval niet meer, en als het nog leeft, zal het snel stikken – zonder doodstrijd.
Het deurtje slaat dicht en neemt de bolle vorm weer aan. Het hele vangproces heeft slechts een honderdste seconde geduurd. De prooi zal binnen een paar uur zijn verteerd.

Loos blaasjeskruid komt in Nederland voor, net als groot of gewoon blaasjeskruid, dat er erg op lijkt. De planten zijn zeldzaam.

Willy van Strien

Foto’s:
Groot: loos blaasjeskruid. Abalg (via Wikimedia Commons. Creative Commons CC BY 3.0)
Klein: bladeren met vangblaasjes van groot blaasjeskruid. H. Zell (via Wikimedia Commons. Creative Commons CC BY-SA 3.0)

Bron:
Poppinga, S., L.E. Daber, A.S. Westermeier, S. Kruppert, M. Horstmann, R. Tollrian & T. Speck, 2017. Biomechanical analysis of prey capture in the carnivorous Southern bladderwort (Utricularia australis). Scientific Reports 7: 1776. Doi:10.1038/s41598-017-01954-3

Zoeklicht

Lantaarnvis zet koplampjes aan om prooi te vangen

Anomalops katoptron heeft ingebouwde koplampen om prooi te zoeken

Voedsel zoeken in het donker, dat is lastig. Maar niet voor de lantaarnvis Anomalops katoptron: die zet zijn ingebouwde koplampen aan om planktondiertjes te kunnen zien, schrijven Jens Hellinger en collega’s.

De lantaarnvis Anomalops katoptron durft alleen te voorschijn te komen als het pikdonker is. De vis, die leeft bij ondiepe koraalriffen in de Stille Oceaan, houdt zich overdag verscholen in holtes en scheuren in het rif om te voorkomen dat een roofvijand hem ziet. Dankzij zijn donkere kleur valt hij niet op. Alleen in donkere, maanloze nachten komt hij uit zijn hol en waagt hij zich in open water. In een school met soortgenoten gaat hij dan op voedsel uit. Dat voedsel bestaat uit zwemmende planktondiertjes, en het is moeilijk om die in het donker te pakken te krijgen.
Maar de lantaarnvis beschikt over twee lampen: onder elk oog bevindt zich een lichtgevend orgaan dat een blauw schijnsel verspreidt, schrijven Jens Hellinger en collega’s. Het licht wordt gemaakt door bepaalde bacteriën die in grote hoeveelheden en dicht op elkaar gepakt in de organen leven. De bacterie heeft in de vis een veilige leefomgeving, in ruil voor het licht.

De bacteriën produceren hun gloed continu. Maar de vis kan zijn lampen uitzetten door ze te draaien; dan wordt de donkergekleurde achterkant zichtbaar in plaats van de doorzichtige voorkant. Overdag staan de lampen bijna steeds uit, want anders zou de vis ondanks zijn donkere kleur toch nog zichtbaar zijn. Af en toe  ‘knipperen’ de lampen heel even.
Wordt Anomalops katoptron ’s nachts actief, dan knipperen ze vaker, zag Hellinger bij vissen die hij in een aquarium bestudeerde, en het licht is dan de helft van de tijd aan. En als een vis prooidiertjes ontdekt, dan laat hij zijn lampen bijna continu schijnen.

Er zijn veel soorten dieren die licht uitstralen, vooral in zee, en ze gebruiken het voor verschillende doeleinden. De meeste lichtgevende soorten zetten het schijnsel in om roofvijanden weg te jagen of in verwarring te brengen. Diepzeehengelvissen lokken er prooien: hun rugvin is veranderd in een ‘hengel’ met een lichtgevend bolletje waar kleine beestjes op afkomen. En er zijn soorten die met flitspatronen een partner lokken of herkennen; zo geven mannelijke mosselkreeftjes een ware lichtshow weg om vrouwtjes aan te trekken, net als vuurvliegjes dat doen op het land.

Tot nu toe was niet duidelijk waar Anomalops katoptron zijn licht voor gebruikte. Het is vooral om ’s nachts prooien te kunnen zien, blijkt nu.

Willy van Strien

Foto: California Academy of Sciences (via Flickr. Creative Commons CC BY-NC-ND 2.0)

Bron:
Hellinger, J., P. Jägers, M. Donner, F. Sutt, M.D. Mark, B. Senen, R. Tollrian & S. Herlitze, 2017. The flashlight fish Anomalops katoptron uses bioluminescent light to detect prey in the dark. PLoS ONE 12: e0170489. Doi:10.1371/journal.pone.0170489